TW201611116A - 基板處理裝置 - Google Patents
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Abstract
在基板處理裝置(該基板處理裝置,係在處理容器內產生電漿,而對基板進行處理)中,抑制該處理容器內之微粒產生。
一種使用電漿來對晶圓進行處理的基板處理裝置,其係具有:處理容器,氣密地收容晶圓;下部電極,具備有載置台(該載置台,係在處理容器內載置基板);上部電極(30),具備有噴淋板(該噴淋板,係配置為與載置於載置台上的基板相對向,且形成有複數個供給孔);絕緣構件(40),包圍上部電極(30)之外周部;處理氣體供給源,經由噴淋板,對前述處理容器內供給處理氣體;及加熱機構(41),將絕緣構件(40)加熱至處理容器內之壓力的處理氣體之反應中間體中至少1者的飽和蒸氣溫度以上。
Description
本發明,係關於使用預定之處理氣體的電漿進行基板處理的基板處理裝置。
近年來,作為適於10nm、7nm世代的半導體元件之與源極或汲極歐姆接觸用的材料,有研究探討出採用藉由電漿CVD(PECVD:Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)所形成的Ti(鈦)膜。
在藉由電漿CVD形成Ti膜時,係在載置台(該載置台,係設置於被加以減壓的處理容器內,且具有下部電極的功能)載置晶圓,且從具備有上部電極之功能的噴淋板朝向晶圓供給作為處理氣體的TiCl4,並且對上部電極施加高頻。藉此,在處理容器內生成電漿,而在晶圓上形成Ti膜(專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開2010-263126號公報
可是,在如上述般的處理容器內,係附著有起因於例如於處理容器內所生成之電漿的濺鍍或處理氣體之生成物的微細粒子(微粒)。而且,當該微粒附著於基板時,則製品之良率會下降。因此,採取的對策為:使處理容器內之成膜條件等最適化,藉由此,去除微粒源且使微粒不附著於晶圓。
又,亦採取如下述般之對策:將載置台或噴淋板加熱至預定溫度,而提升附著於該些之來自生成物之膜的膜質,藉由此,抑制該附著膜之剝離或破裂,且抑制微粒發生。
然而,伴隨著近年來之半導體元件的微細化,為了確保良率,而必須抑制更微細之尺寸的微粒發生。可是,在以往的對策中不足以抑制所要求之尺寸的微粒,因而尋求新對策。
本發明,係有鑑於該點而進行研究者,且以下述情形為目的:在基板處理裝置(該基板處理裝置,係在處理容器內產生電漿,而對基板進行處理)中,抑制該處理容器內之微粒產生。
為了達成上述目的,本發明,係使用電漿來對基板進行處理的基板處理裝置,其特徵係,具有:處理容器,氣密地收容基板;下部電極,具備有載置台(該載置台,係在前述處理容器內載置基板);上部電極,具備有噴淋板(該噴淋板,係配置為與載置於前述載置台上的基板相對向,且形成有複數個供給孔);絕緣構件,藉由絕緣材料所構成,且保持前述上部電極之外周部;處理氣體供給源,經由前述噴淋板,對前述處理容器內供給處理氣體;及加熱機構,將前述絕緣構件加熱至前述處理容器內之壓力的前述處理氣體之反應中間體中至少1者的飽和蒸氣溫度以上。
本發明者們針對在抑制處理容器內之微粒發生時,微粒之發生源進行審慎調查。其結果,在進行加熱之載置台或噴淋板中,由於來自生成物之膜的膜質會上升,因此,幾乎看不出剝離或破裂。在另一方面,可獲得如下述般之見解:附著於絕緣構件(該絕緣構件,係設置於上部電極的周圍)的膜,係與附著於載置台或噴淋板的膜相比,膜質會變差,且易引起剝離或破裂,此會成為微粒之發生源。而且,本發明者們,係根據該見解來設想:只要提升附著於絕緣構件之膜的膜質,則能夠抑制微粒發生。本發明,係根據該設想而進行者,且根據本發明,以藉由加熱機構來加熱絕緣構件的方式,可提升附著於該絕緣構件之膜的膜質。因此,可抑制附著於絕緣構件之膜的剝離或破裂,且抑制處理容器內之微粒發生。
根據本發明,可在基板處理裝置(該基板處理裝置,係在處理容器內產生電漿,而對基板進行處理)中,抑制該處理容器內之微粒發生。
1‧‧‧基板處理裝置
10‧‧‧處理容器
11‧‧‧載置台
12‧‧‧接地線
13‧‧‧支撐構件
20‧‧‧電熱器
30‧‧‧上部電極
31‧‧‧蓋體
32‧‧‧氣體擴散室
33‧‧‧支撐構件
40‧‧‧絕緣構件
41‧‧‧加熱機構
50‧‧‧氣體供給管
51‧‧‧處理氣體供給源
52‧‧‧原料氣體供給部
53‧‧‧還原氣體供給部
54‧‧‧稀有氣體供給部
60‧‧‧高頻電源
70‧‧‧排氣機構
100‧‧‧控制部
220‧‧‧被覆膜
230‧‧‧金屬板
240‧‧‧其他上部電極
W‧‧‧晶圓
[圖1]表示本實施形態之基板處理裝置之構成之概略的縱剖面圖。
[圖2]表示絕緣構件附近之構成之概略的縱剖面圖。
[圖3]表示在絕緣構件之凹窪部配置有加熱機構之狀態的平面圖。
[圖4]表示其他實施形態之絕緣構件附近之構成之概略的縱剖面圖。
[圖5]表示在晶圓形成有絕緣層與溝槽之狀態的說明圖。
[圖6]表示在晶圓上形成有Ti膜之狀態的說明圖。
[圖7]表示從下面觀看上部電極附近之構成之狀態的說明圖。
[圖8]表示以被覆膜來覆蓋絕緣構件之下面之狀態的縱剖面圖。
[圖9]表示設置有覆蓋絕緣構件之下面之金屬板之狀態的縱剖面圖。
[圖10]表示其他實施形態之上部電極附近之構成之概略的縱剖面圖。
以下,一邊參閱附加圖面,一邊說明本發明之實施形態之一例。在本說明書及圖面中,針對實質上具有相同功能構成的構成要素,係賦予相同符號而省略重複說明。圖1,係表示本實施形態之基板處理裝置1之構成之概略的縱剖面圖。另外,在本實施形態中,基板處理裝置1,係使用電漿來對基板進行處理的電漿處理裝置,且以藉由該基板處理裝置1,在晶圓W上形成Ti膜的情形為例加以說明。
基板處理裝置1,係具有:略圓筒狀的處理容器10,有底且上方形成開口;及載置台11,被設置於處理容器10內,且載置晶圓W。處理容器10,係藉由接地線12電性連接而接地。又,處理容器10之內壁,係藉由襯套(未圖示)予以覆蓋,該襯套,係在表面形成有由耐電漿性之材料所構成的熔射被膜。
載置台11,係藉由例如氮化鋁(AlN)等的陶瓷所形成,在其表面,係形成有導電性材料之被膜(未圖示)。載置台11之下面,係藉由支撐構件13(該支撐構件,係由導電性材料所形成)予以支撐,且電性連接。支撐構件13之下端,係藉由處理容器10之底面予以支撐,且電性連接。因此,載置台11,係經由處理容器10
而接地,且具有與後述之上部電極30形成一對之下部電極的功能。另外,作為下部電極之構成,係不限定於本實施形態之內容,且亦可構成為在例如載置台11內填埋金屬網等的導電性構件。
載置台11,係內建有電熱器20,可將載置於載置台11之晶圓W加熱至預定溫度。又,在載置台11,係設置有夾緊環(未圖示),緊壓晶圓W之外周部,而固定於載置台11上;或升降銷(未圖示),用以在與設置於處理容器10之外部之未圖示的搬送機構之間,收授晶圓W。
在作為下部電極之載置台11的上方,且處理容器10之內側面,係對向於該載置台11而平行地設置有形成為略圓盤形狀的上部電極30。換言之,上部電極30,係配置為與載置於載置台11上的晶圓W相對向。上部電極30,係藉由例如鎳(Ni)等的導電性金屬所形成。
在上部電極30,係形成有於厚度方向貫通該上部電極30的複數個氣體供給孔30a。又,在上部電極30之外周緣部全周,係形成有突出於上方的突出部30b。亦即,上部電極30,係具有有底且上部形成開口的略圓筒形狀。上部電極30,係具有以使該突出部30b之外側面與處理容器10之內側面相間隔僅預定距離的方式,形成為比處理容器10的內徑小,且以使上部電極30之與載置台11相對向的面例如於俯視下覆蓋載置台11之晶圓W
全面的方式,形成為比晶圓W的直徑大。在突出部30b之上端面,係連接有略圓盤狀的蓋體31,且藉由被該蓋體31與上部電極30所包圍的空間,予以形成氣體擴散室32。蓋體31,亦與上部電極30相同地,藉由鎳等的導電性金屬所形成。另外,蓋體31與上部電極30,係亦可一體構成。
在蓋體31上面的外周部,係形成有朝向該蓋體31之外方突出的卡止部31a。卡止部31a之下面,係藉由圓環狀之支撐構件33(該支撐構件,係被支撐於處理容器10之上端部)予以保持。支撐構件33,係藉由例如石英等的絕緣材料所形成。因此,上部電極30與處理容器10,係電性絕緣。又,在蓋體31之上面,係設置有電熱器34。藉由該電熱器34,可將蓋體31及連接於該蓋體31的上部電極30加熱至預定溫度。
在上部電極30之突出部30b之外方,係以包圍該上部電極30之外周部的方式,設置有圓環狀之絕緣構件40。如圖2所示,在上部電極30與絕緣構件40之間,係形成有間隙。絕緣構件40,係藉由例如石英所形成。絕緣構件40之下端面,係例如如圖2所示,設定為使上部電極30之下端面與垂直方向之高度相同,且構成為:在下部電極與上部電極30之間施加高頻時,使在處理容器10內所生成之電漿變得均勻。絕緣構件40,係藉由例如支撐構件33予以支撐,且以使在其外側面與處理容器10之內側面之間,生成預定間隔之間隙的方式,形
成為比處理容器10的內徑小。
例如如圖2所示,在絕緣構件40之上面,係涵蓋絕緣構件40之全周而形成有朝下方凹陷的凹窪部40a。在該凹窪部40a,係例如如圖3所示,涵蓋全周而配置有加熱機構41。藉此,可將絕緣構件40加熱至預定溫度。凹窪部40a之上部,係被圓環狀之蓋構件42堵塞,加熱機構41,係形成為收容於藉由絕緣構件40與蓋構件42所包圍之空間內的狀態。作為加熱機構41,係可使用例如電熱器等。另外,在圖3中,作為加熱機構41,雖描繪將例如一只電熱器以漩渦狀的方式配置於凹窪部40a的狀態,但加熱機構41之配置或設置數並不限定於本實施形態之內容。只要可將絕緣構件40加熱至預定溫度,則亦可將例如複數個加熱機構41配置成同心圓狀,且關於配置或設置數,係可任意進行設定。作為加熱機構41的形狀,係亦可為板狀者,且亦可與現狀之漩渦狀者密接,或者在加熱機構41之表面設置金屬板而加以連結。又,關於凹窪部40a之形狀,亦只要可適當地配置加熱機構41,則不一定要形成於絕緣構件40的上面。例如如圖4所示,亦可設成為從絕緣構件40之外周面朝向中心部而水平凹陷的形狀。
在氣體擴散室32,係貫通蓋體31而連接有氣體供給管50。在氣體供給管50,係如圖1所示,連接有處理氣體供給源51。從處理氣體供給源51所供給之處理氣體,係經由氣體供給管50被供給至氣體擴散室32。被
供給至氣體擴散室32之處理氣體,係通過氣體供給孔30a被導入至處理容器10內。在該情況下,上部電極30,係具有將處理氣體導入至處理容器10內之噴淋板的功能。
本實施形態之處理氣體供給源51,係具有:原料氣體供給部52,供給作為Ti膜之成膜用原料氣體的TiCl4氣體;還原氣體供給部53,供給作為還原氣體之例如H2(氫氣)氣體;及稀有氣體供給部54,供給電漿生成用稀有氣體。作為從稀有氣體供給部54所供給的稀有氣體,係使用例如Ar(氬)氣體。又,處理氣體供給源51,係具有:閥55,分別設置於各氣體供給部52、53、54與氣體擴散室32之間;及流量調整機構56。被供給至氣體擴散室32之各氣體的流量,係藉由流量調整機構56予以控制。
在蓋體31,經由匹配器61而電性連接有高頻電源60,該高頻電源60,係用以經由該蓋體31,對上部電極30供給高頻電力而生成電漿。高頻電源,係構成為輸出100kHz~100MHz之頻率,在本實施形態中,係例如為450kHz的高頻電力。匹配器61,係使高頻電源60之內部阻抗與負載阻抗匹配者,在處理容器10內生成電漿時發揮作用,使得高頻電源60之內部阻抗與負載阻抗看起來一致。
在處理容器10之底面,係經由排氣管71而連接有對處理容器10內進行排氣的排氣機構70。在排氣
管71,係設置有藉由排氣機構30調節排氣量的調節閥72。因此,藉由驅動排氣機構70的方式,可經由排氣管71,對處理容器10內之氛圍進行排氣,而將處理容器10內減壓至預定真空度。
在以上的電漿處理裝置1,係設置有控制部100。控制部100,係例如為電腦,具有程式儲存部(未圖示)。在程式儲存部,係亦儲存有程式,該程式,係用以控制加熱機構41或流量調整機構56、高頻電源60、匹配器61、排氣機構70及調節閥72等的各機器,而使基板處理裝置1動作。
另外,上述之程式,係被記錄於例如電腦可讀取之硬碟(HD)、軟碟片(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等之電腦可讀取的記憶媒體者,且亦可為由該記憶媒體安裝於控制部100者。
本實施形態之基板處理裝置1,係如上述所構成,接下來,說明本實施形態之基板處理裝置1中Ti膜形成於晶圓W上的成膜處理。
在進行成膜處理時,係首先晶圓W被搬入至處理容器10內,而載置於載置台11上並予以保持。在該晶圓W之表面,係例如如圖5所示,形成有預定厚度的絕緣層200,在絕緣層200之一部分,係形成有溝槽201。在與形成於晶圓W上之源極或汲極對應之導電層202的上方,係形成有所謂被稱為接觸孔的溝槽201。
當晶圓W被保持於載置台11時,則藉由排氣
機構70對處理容器10內進行排氣,與此同時,TiCl4氣體、H2氣體及Ar氣體,係從處理氣體供給源51,分別以預定流量供給至處理容器10內。此時,以使TiCl4氣體之流量成為大致5~50sccm、H2氣體之流量成為大致5~10000sccm、Ar氣體之流量成為大致100~5000sccm的方式,來控制各流量調整機構56。在本實施形態中,TiCl4氣體、H2氣體及Ar氣體,係分別以6.7sccm、4000sccm、1600sccm的流量予以供給。又,以使處理容器10內之壓力成為例如65Pa~1330Pa,在本實施形態中係大致為666Pa的方式,予以控制調節閥72之開合度。
與此同時,藉由各電熱器20、34及加熱機構41,將上部電極30、載置台11上之晶圓W及絕緣構件40分別加熱及維持於大致400℃以上。另外,關於此時之加熱溫度的決定方法,係如後述。接下來,藉由高頻電源60,對上部電極30連續施加高頻電力。藉此,被供給至處理容器10內之各氣體,係在上部電極30與具有下部電極之功能的載置台11之間予以電漿化,而藉由TiClx、Ti、Cl、H、Ar之離子或自由基生成電漿。
在晶圓W之表面,係藉由作為還原氣體之H自由基或H離子,來予以還原被電漿分解之作為原料氣體的TiClx。藉此,如圖6所示,在晶圓W上形成Ti膜210。又,在處理容器10中,係附著、成膜有該些處理氣體之生成物。此時,在載置台11、上部電極30及絕緣構件40中,由於表面被加熱至約400℃以上,因此,可提
升附著膜之膜質,而抑制該附著膜的剝離或破裂。其結果,可抑制附著於晶圓W的微粒,且進行良率少的處理。關於提升該附著膜之膜質,亦如後述。
當晶圓W之處理結束時,則晶圓W會從處理容器10被搬出。而且,新的晶圓W會被搬入至處理容器10內,而進行該一連串之晶圓W的處理。
接下來,詳細述說附著膜之膜質提升。如上述,在晶圓W之表面,係藉由原料氣體與還原氣體之反應,生成Ti膜。然而,實際上,還原所有的Cl是困難的,在Ti膜中,係混入有作為雜質的Cl。而且,根據本發明者們確認:Ti膜中之Cl濃度越高則膜質越下降,其結果,易產生膜之剝離或破裂。本發明者們認為,該附著膜之剝離或破裂,係微粒發生的原因,只要可提升附著膜之膜質而抑制剝離或破裂,則可抑制微粒之發生。而且,在以往的基板處理裝置,亦即在未將加熱機構41設置於絕緣構件40內的基板處理裝置中,針對附著於處理容器10內之膜的膜質進行審慎調查。在調查膜質時,係藉由例如吸引式的簡易微粒監視器,來計測在處理容器10內的各部位所檢測之表面顆粒數。由於在微粒之發生數較多的部位,係膜質較差,因此,會發生膜之剝離或破裂,此被判斷為附著於表面而成為微粒。另外,進行顆粒數之計測的部位,係指上部電極30下面的中央部(圖7之圓A附近)、上部電極30下面的外周部(圖7之圓B附近)、絕緣構件40下面的內周部(圖7之圓C附近)及
絕緣構件40下面的外周部(圖7之圓D附近)。又,計測之顆粒數,係設成為粒徑大致為0.3μm以上者。在此,在例如處理容器10的側壁中,不計測顆粒數的原因係基於以下見解:與晶圓W之距離十分遠,且藉由排氣機構70而形成有朝向處理容器10之下方的排氣流,因此,即使在處理容器10之側壁發生附著膜之剝離或破裂,亦不會飛散於晶圓W上。
顆粒數計測的結果,在上部電極30中,無論是在中央部及外周部之任一者,所計測之顆粒數皆大致為10~50個左右。另一方面,在絕緣構件40中,係計測出在內周部大概為200~1100個左右,在外周部大概為700~2800個左右的微粒。從該結果推測:附著於不具有加熱機構41之以往之絕緣構件40的膜,係與附著於上部電極30的膜相比,膜質較差,而變得易引起剝離或破裂。其原因被認為係:以往之絕緣構件40的表面溫度,係與藉由電熱器34所加熱的上部電極30相比,相對較低,因此,絕緣構件40表面的還原反應與上部電極30之還原反應相比並不充分,其結果,含有大量作為雜質的Cl,換言之,質較差的膜會附著於絕緣構件40之表面。
因此,本發明者們,係為了調查附著有膜之對象物之表面溫度與膜質的關係,而進一步進行確認試驗。在該確認試驗中,係使上部電極30之溫度在例如370℃、460℃、500℃之間變化,且在上部電極30之中央部與外周部,測定附著於上部電極30的膜之Cl的濃度。
其結果,將上部電極30之溫度設成為370℃時之附著膜中的Cl濃度,係在中央部約為1~9%,在外周部約為1~18%,設成為460℃時之Cl濃度,係在中央部約為1%,在外周部約為1~4%,設成為500℃時之Cl濃度,係在中央部約為0.5~0.8%,在外周部約為0.7~1%。從該結果可確認,上部電極30之溫度越高,則膜中的Cl濃度越少,亦即形成有雜質少之膜。因此,越使附著有膜之對象物的表面溫度上升,則附著膜之膜質越上升,從而可抑制伴隨著該附著膜之剝離或破裂所造成之微粒的發生。
接下來,說明附著有膜之對象物之表面溫度的設定。在本實施形態中,係符合例如上部電極30或絕緣構件40之溫度設定。
如上述,作為當附著有膜之對象物之表面溫度變高時,膜質提升的理由,係考慮到下述2點。第1點,係考慮到溫度越高,則還原氣體所致之還原越進展,且在成膜時之TiClx與H自由基或H離子的還原反應中,作為雜質的Cl會變得更易揮發為HCl。第2點,係考慮到藉由提高附著有膜之對象物之表面溫度的方式,TiClx會變得更易從表面揮發,且作為被還原氣體的TiClx變得難以凝結或附著。由於例如本實施形態之處理容器10內之TiCl4氣體的分壓,係大致為1.33Pa,且TiCl3氣體之400℃中的飽和蒸氣壓亦約為1.33Pa,因此,將附著有膜之對象物的表面溫度保持於比400℃高的溫度為較理想。該結論,係如上述,亦可從以下內容得知:比較將上部電
極30之表面溫度設成為460℃的情形、設成為500℃的情形、設成為370℃的情形,附著膜中之Cl濃度大幅地減少。因此,從該結果可知,附著有膜之對象物的表面溫度,係設定為使主要原料氣體或該原料氣體之反應中間體中至少1者於處理容器10內的分壓成為其原料氣體之飽和蒸氣壓的溫度以上為較佳。換言之,將附著有膜之對象物的表面溫度設定為處理容器內之壓力之原料氣體或其反應中間體中至少1者的飽和溫度以上為較佳。在此,所謂反應中間體,係意味著例如原料氣體為TiCl4時,TiCl3、TiCl2、TiCl、Ti、Cl、Cl2的情形。當將此應用於本實施形態之基板處理裝置1時,上部電極30及絕緣構件40之加熱溫度,係高於下述溫度者為較佳:作為例如原料氣體之TiCl4之中間體中之處理容器10內之壓力的飽和溫度為相對低之TiCl3的飽和蒸氣溫度亦即400℃。作為該情形之加熱溫度的上限值,係設成為例如700℃以下為較佳。另外,在本實施形態中,如前述將加熱溫度設成為450℃,且設定為高於飽和蒸氣溫度。另外,處理容器內之TiCl2之分壓的飽和蒸氣溫度,係535℃。
根據以上的實施形態,以藉由加熱機構41來加熱絕緣構件40的方式,使絕緣構件40之表面的還原反應活性化,藉由此,可使Cl濃度下降。又,將加熱絕緣構件40的溫度加熱至高於處理容器10之原料氣體之分壓之飽和蒸氣溫度的溫度,因此,可使附著絕緣構件40表面之來自原料氣體的Cl濃度下降,從而可提升附著膜之
膜質。藉此,可抑制附著於絕緣構件40之膜的剝離或破裂,且可抑制處理容器10內之微粒發生。
另外,在以上的實施形態中,雖係涵蓋絕緣構件40之全周而設置有加熱機構41,但只要可適當地加熱絕緣構件40之下面的全面,則不一定要在絕緣構件40之全周設置加熱機構41或凹窪部40a,且其形狀或配置可任意進行設定。
在以上的實施形態中,雖係使用電熱器來作為加熱絕緣構件40的加熱機構41,但加熱機構41並不限定於本實施形態之內容,只要可適當地加熱絕緣構件,則可採取各種形態。作為其他形態,係例如亦可如圖8所示,以吸收預定波長之紅外線的被覆膜220來覆蓋絕緣構件40之表面,且以該被覆膜220來吸收從處理容器10內之載置台11或上部電極30等所放射的紅外線,藉由此,加熱該被覆膜220。在該情況下,附著有附著膜之對象物雖會形成為被覆膜220本身,但以加熱該被覆膜220的方式,可與藉由作為電熱器之加熱機構41來加熱絕緣構件40的情形相同地,提升附著於該被覆膜220之膜的膜質。另外,在該實施形態中,被覆膜220,係具有加熱機構41的功能。又,在圖8中,雖描繪僅在絕緣構件40之下面形成被覆膜220的狀態,但被覆膜220,係亦可形成於絕緣構件40之全面。但是,從附著於絕緣構件40之與晶圓W相對向之面的膜為微粒之主要發生源的觀點來看,可知:被覆膜220形成於與晶圓W相對向的面,亦
即絕緣構件40的下面,係最具有效果。
作為被覆膜220吸收的紅外線,係在原料氣體為TiCl4時,溫度,係大致400℃~500℃前後的紅外線為較佳,且使用例如Ni(鎳)合金的熔射被膜等為較佳。由於Ni之熱傳導率高,又對電漿的耐性亦高,因此,可防止被覆膜220本身成為微粒之發生源。作為Ni以外的材質,係可採用碳或摻雜有金屬的石英等。
另外,經本發明者們確認,在使用絕緣構件40(該絕緣構件,係在其表面形成有被覆膜220)而以基板處理裝置1進行晶圓W之處理後,附著於晶圓W表面之例如0.045μm以上之粒徑之顆粒數的數量,係相較於使用不具有被覆膜220或加熱機構41之以往的絕緣構件進行處理之情形,大致減少至1/4左右。因此,即使在使用被覆膜220作為加熱機構41的情形下,亦可提升附著膜之膜質,而抑制微粒之發生。
又,作為被覆膜220之形成方法,係不限定於熔射,只要是吸收處理容器10內之紅外線而加熱至所期望的溫度者,則亦可例如如圖9所示,以覆蓋絕緣構件40下面之全面的方式,設置圓環狀之金屬板230來取代被覆膜220。在該情況下,金屬板230之下端面,係為了防止處理容器10內之電漿的不均勻,而設定為使上部電極30之下端面與垂直方向的高度相同為較佳。該情況下之金屬板230的材料,係亦可與被覆膜220相同地使用Ni合金等。
又,在使用金屬板230時,不一定要設成為吸收紅外線的材料,亦可藉由例如熱傳導率高的金屬等而形成,如圖9所示,以抵接於上部電極30而設置的方式,藉由來自上部電極30之傳熱來加熱金屬板230。在設置為抵接上部電極30與金屬板230時,由於亦可防止附著膜附著於絕緣構件40與上部電極30之間的間隙,因此,能夠進一步達到降低微粒。
另外,在使用金屬板230時,當金屬板230之外周端部與處理容器10之內側面的距離越靠近,由於在金屬板230與處理容器10之間有產生電漿的可能性,因此,在金屬板230與處理容器10之間需確保預定距離的間隙為較佳。
又,從以吸收紅外線之構件來覆蓋絕緣構件40之下面的觀點來看,亦可例如如圖10所示,使用將下端面延長至絕緣構件40之外周端部的其他上部電極240。
但是,在使用其他上部電極240的情形下,相較於使用上部電極30的情形,上部電極240的直徑會變大,且處理容器10內的電場分布會產生變化。另一方面,在使用被覆膜220時,由於其厚度非常地薄而導電性低,且不會直接與上部電極30接觸,故不具有上部電極的功能。因此,作為加熱機構,係使用被覆膜220,或使用不會對處理容器10內之電場強度分布造成影響之程度的厚度或直徑之金屬板230為較佳。
又,作為加熱機構41之其他形態,係亦可不在絕緣構件40之下面設置用以吸收處理容器10內之紅外線的構件,而藉由吸收紅外線之構件來形成絕緣構件40,絕緣構件40本身具有加熱機構41的功能。在該情況下,作為絕緣構件40之材質,係可使用Ni合金、碳或摻雜有金屬的石英等。
以上,雖參閱添附圖面詳細說明了本發明之合適的實施形態,但本發明並不限定於該些例子。只要是本發明所屬技術領域中具有通常知識者,當然可在申請專利範圍所記載之技術思想範疇內聯想各種變更例或修正例,關於該些當然應被視為屬於本發明的技術範圍。在上述之實施形態,雖係以使用電漿對晶圓進行成膜處理的情形為例而進行說明,但本發明,係亦可應用於例如使用電漿而進行蝕刻處理的基板處理裝置等。
10‧‧‧處理容器
30‧‧‧上部電極
30a‧‧‧氣體供給孔
30b‧‧‧突出部
31‧‧‧蓋體
31a‧‧‧卡止部
33‧‧‧支撐構件
40‧‧‧絕緣構件
40a‧‧‧凹窪部
41‧‧‧加熱機構
42‧‧‧蓋構件
Claims (7)
- 一種基板處理裝置,係使用電漿來對基板進行處理的基板處理裝置,其特徵係,具有:處理容器,氣密地收容基板;下部電極,具備有載置台(該載置台,係在前述處理容器內載置基板);上部電極,具備有噴淋板(該噴淋板,係配置為與載置於前述載置台上的基板相對向,且形成有複數個供給孔);絕緣構件,包圍前述上部電極之外周部;處理氣體供給源,經由前述噴淋板,對前述處理容器內供給處理氣體;及加熱機構,將前述絕緣構件加熱至前述處理容器內之壓力的前述處理氣體之反應中間體中至少1者的飽和蒸氣溫度以上。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中,前述加熱機構,係內建於前述絕緣構件的加熱器。
- 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置,其中,在前述絕緣構件,係以包圍前述上部電極的方式,環狀地形成有中空部,前述加熱器,係配置於前述中空部。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中,前述加熱機構,係以覆蓋前述絕緣構件之下面的方式而配置的環狀構件,前述環狀構件,係藉由鎳合金所形成。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中,前述加熱機構,係被熔射於前述絕緣構件之下面的鎳合金。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中,前述絕緣構件,係藉由吸收預定波長之紅外線的材質所形成,且以該絕緣構件吸收前述處理容器內之紅外線的方式,具有前述加熱機構的功能。
- 如申請專利範圍第1~6項中任一項之基板處理裝置,其中,前述處理氣體,係含有TiCl4氣體的氣體。
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